Max Home IndustryНовое понимание тайн парящих пустельг может помочь дронам-доставщикам ориентироваться в порывистом воздухе в городах, предполагают ученые из Бристольского университета и Университета RMIT в Австралии.
Вид пустельги, неподвижно висящей над землей в поисках добычи, доставляет удовольствие любителям природы, и эксперты по дронам стремятся исследовать эту хитрость.
Используя технологию захвата движения, подобную той, которая используется для записи выступлений в блокбастерах, исследователи смогли лучше понять, как пустельги остаются такими неподвижными.
Компания надеется, что исследование может в конечном итоге помочь инженерам разработать самолеты и дроны, способные лучше справляться с турбулентностью и сильным ветром.
Будь уверен
Технология камеры и захвата движения позволила исследователям наблюдать за двумя нанкинскими пустельгами по имени Кеви и Джедда, когда они парили в аэродинамической трубе, управляемой RMIT.
Нанкинская пустельга — небольшой вид сокола, обитающий в Австралии. Обе птицы прибыли из местного ястребиного заповедника и использовались в соколиной охоте.
Во время кормления птиц снабжали маленькими светоотражающими наклейками почти так же, как актеров-людей, когда их движения фиксируются для создания визуальных эффектов в фильмах. По словам исследователей, этот процесс не беспокоил пустельг.
Предыдущие исследования изучали взмахи крыльями птиц, что менее полезно для понимания того, как летают самолеты.
Напротив, считается, что уроки, извлеченные из изучения полета пустельги на ветру, могут быть особенно ценными для авиационных инженеров.
«В предыдущих исследованиях участвовали птицы, случайно летающие в условиях турбулентности и порывов ветра в аэродинамических трубах. В нашем исследовании мы отслеживали уникальное поведение при полете на ветру», — рассказал ведущий исследователь RMIT доктор Абдулгани Мохамед.
Его команда обнаружила, что пустельги превосходно умеют сохранять неподвижность головы (движение менее 5 мм) во время охоты, несмотря на резкий ветер.
Ключом к умению пустельги оставаться на месте и справляться с турбулентностью является ее способность изменять форму своих крыльев, считают исследователи.
В настоящее время, как знает любой, кто смотрел в окно реактивного самолета, самолеты с крыльями в основном используют шарнирные поверхности управления для управления полетом.
Теперь считается, что «преобразование крыльев» пустельг может вдохновить создание аналогичных технологий в самолетах и дронах.
«Это может быть более эффективный способ достижения стабильного полета и на самолетах с неподвижным крылом», — сказал д-р Мохамед.
Сильные крылья и турбулентность могут ограничить работу дронов. Те операции, которые работают в ветреную погоду, например, доставка почты на Оркнейские острова, ограничены погодой.
Даже небольшим дронам, работающим в городах, приходится перемещаться по аэродинамической трубе, как порывы ветра, вокруг зданий, знакомых жителям больших городов.
И все чаще дроны перевозят жизненно важные грузы, например лекарства, или выполняют важные поисковые или инспекционные работы.
В настоящее время морфинг крыльев лучше всего работает в масштабах дронов. Но доцент кафедры биоаэродинамики Бристольского университета доктор Шейн Виндзор рассказал Би-би-си, что, возможно, существуют элементы, которые передаются в самолеты:
«Мы видим, что все больше и больше крупных самолетов имеют все более и более гибкие крылья, поэтому управление этой гибкостью, с которой птицы очень хорошо справляются, потенциально может быть применимо и для коммерческих самолетов».
Способность пустельги чувствовать турбулентность и адаптироваться к ней также может послужить уроком для проектирования крупных самолетов.
Предыдущая работа под руководством доктора Виндзора включала оснащение чаек рюкзаками, чтобы изучить, как они используют воздушные потоки вокруг зданий, чтобы максимизировать эффективность своего городского поиска пищи.
Другие исследователи создали дроны, изучая способность пустельг и других птиц использовать восходящие потоки воздуха для экономии энергии во время полета.
И д-р Виндзор считает, что инженеры могут найти еще много вдохновения, рассматривая наших пернатых друзей:
«Что меня в целом волнует, когда я смотрю на полет птиц, так это то, что он дает нам другой способ мышления о самолетах и о том, как обращаться с окружающей средой».